本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置。

背景技術(shù)：

由于在大型樓宇建筑的室內(nèi)人員數(shù)量采集以及人員進(jìn)出檢測方面存在著諸多的問題，大型樓宇建筑的管理者需要一套技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、實時性強(qiáng)、精確性高的人員進(jìn)出數(shù)量檢測裝置。在一般的大型公共樓宇，尤其是大型寫字樓或者商場內(nèi)，樓宇內(nèi)人流量變化比較頻繁，因此需要及時統(tǒng)計樓宇內(nèi)人數(shù)，從而控制樓宇內(nèi)空調(diào)以及新風(fēng)機(jī)的輸出溫度和風(fēng)量，進(jìn)而使得整棟樓宇的能耗降到更低。由于樓宇內(nèi)人數(shù)眾多，不可能通過人工力量來統(tǒng)計人數(shù)，因此隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了利用電荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)線性攝像頭掃描室內(nèi)人數(shù)的方式來檢測室內(nèi)人數(shù)，但這種方式存在著四個主要的問題：

(1)CCD線性攝像頭雖然可以直接通過掃描來檢測室內(nèi)人數(shù)，但無法對樓宇內(nèi)的實時進(jìn)出進(jìn)行檢測；

(2)CCD線性攝像頭無法同時掃描整棟樓宇的人數(shù)，只能掃描到固定區(qū)域范圍內(nèi)，因此存在一定的局限性；

(3)正是因為上述述說的局限性，導(dǎo)致一棟樓宇建筑中需要安裝大量設(shè)備，而CCD線性攝像頭成本很高，這樣無形增加了成本；

(4)使用CCD線性攝像頭，需要單獨(dú)布線，增加了改造線路的難度。

綜上所述，需要進(jìn)一步提高樓宇內(nèi)人數(shù)統(tǒng)計的準(zhǔn)確性、實時性以及降低硬件成本，并且提高通用性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不能實時地統(tǒng)計樓宇內(nèi)的人數(shù)、硬件成本高且線路改造難度大的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置，包括：利用低壓電力線進(jìn)行載波通信的載波通信模塊、微控制器、紅外對射光電傳感器模塊及電源模塊；其中，所述載波通信模塊與所述微控制器相連，所述微控制器與所述紅外對射光電傳感器模塊相連；所述電源模塊與所述載波通信模塊、微控制器及紅外對射光電傳感器模塊相連；所述紅外對射光電傳感器模塊的個數(shù)為2；

每個紅外對射光電傳感器模塊，用于檢測是否有人經(jīng)過；

所述微控制器，用于依據(jù)2個紅外對射光電傳感器模塊先后檢測到的結(jié)果順序，得到室內(nèi)人數(shù)，并將得到的所述室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊發(fā)送出去；

所述電源模塊，用于為所述載波通信模塊、微控制器及紅外對射光電傳感器模塊提供電源。

進(jìn)一步地，所述微控制器包括：存儲器及計時器；

所述存儲器，用于存儲得到的所述室內(nèi)人數(shù)及所述室內(nèi)人數(shù)對應(yīng)時刻；

所述微控制器，具體用于接收實時獲取人數(shù)的指令，并依據(jù)所述實時獲取人數(shù)的指令，將所述存儲器中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去；還用于通過所述計時器進(jìn)行計時，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時間后，將所述存儲器中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：數(shù)字隔離保護(hù)模塊；

所述微控制器通過所述數(shù)字隔離保護(hù)模塊與所述載波通信模塊相連。

進(jìn)一步地，所述數(shù)字隔離保護(hù)模塊，用于將所述載波通信模塊的電源與所述微控制器的電源進(jìn)行隔離。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括：交流—直流電源模塊及直流—直流電源模塊；

所述交流—直流電源模塊與所述直流—直流電源模塊及所述載波通信模塊相連；

所述直流—直流電源模塊與所述載波通信模塊、數(shù)字隔離保護(hù)模塊、微控制器及紅外對射光電傳感器模塊相連。

進(jìn)一步地，所述交流—直流電源模塊包括：電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將交流電轉(zhuǎn)換為兩路直流電，并將所述兩路直流電提供給所述直流—直流電源模塊，其中，所述兩路直流電的電壓分別為12V和5V；

所述交流—直流電源模塊，用于為所述載波通信模塊提供220V的交流電。

進(jìn)一步地，所述直流—直流電源模塊包括：第一電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊輸出的5V直流電轉(zhuǎn)化為3.3V，為所述微控制器供電。

進(jìn)一步地，所述直流—直流電源模塊包括：第二電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊輸出的12V直流電轉(zhuǎn)化為5V，為所述載波通信模塊供電；

所述直流—直流電源模塊，用于將所述交流—直流電源模塊輸出的12V直流電提供給所述載波通信模塊，為所述載波通信模塊供電。

進(jìn)一步地，所述直流—直流電源模塊包括：第三電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第三電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊輸出的5V直流電轉(zhuǎn)化為12V，為所述紅外對射光電傳感器模塊供電。

進(jìn)一步地，每個紅外對射光電傳感器模塊包括：紅外對射光電發(fā)射端及紅外對射光電接收端；

所述紅外對射光電發(fā)射端，用于發(fā)射紅外信號；

所述紅外對射光電接收端，用于接收所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，若接收到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，則表示無人經(jīng)過；若接收不到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，則表示有人經(jīng)過。

本實用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，通過紅外對射光電傳感器模塊檢測是否有人經(jīng)過；并通過微控制器依據(jù)2個紅外對射光電傳感器模塊先后檢測到的結(jié)果順序，得到室內(nèi)人數(shù)，并將得到的所述室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊發(fā)送出去。這樣，利用2個紅外對射光電傳感器模塊實時地進(jìn)行有無人員進(jìn)出的檢測，得到室內(nèi)當(dāng)前的人數(shù)，實時性強(qiáng)且準(zhǔn)確度高；并利用低壓電力線載波通信方式，將得到的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去，以展示給用戶，由于電力線分布范圍廣、傳輸距離遠(yuǎn)、不需要重新布線，能夠降低人力和物力成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的人員進(jìn)出檢測、人數(shù)統(tǒng)計、傳輸及顯示的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

[主要元件符號說明]

11：載波通信模塊；

12：微控制器；

13：紅外對射光電傳感器模塊；

14：電源模塊；

141：交流—直流電源模塊；

142：直流—直流電源模塊；

15：數(shù)字隔離保護(hù)模塊。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實用新型針對現(xiàn)有的不能實時地統(tǒng)計樓宇內(nèi)的人數(shù)、硬件成本高且線路改造難度大的問題，提供一種統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置。

如圖1所示為本實用新型實施例提供的一種統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置，包括：利用低壓電力線進(jìn)行載波通信的載波通信模塊11、微控制器12、紅外對射光電傳感器模塊13及電源模塊14；其中，所述載波通信模塊11與所述微控制器12相連，所述微控制器12與所述紅外對射光電傳感器模塊13相連；所述電源模塊14與所述載波通信模塊11、微控制器12及紅外對射光電傳感器模塊13相連；所述紅外對射光電傳感器模塊13的個數(shù)為2；

每個紅外對射光電傳感器模塊13，用于檢測是否有人經(jīng)過；

所述微控制器12，用于依據(jù)2個紅外對射光電傳感器模塊13先后檢測到的結(jié)果順序，得到室內(nèi)人數(shù)，并將得到的所述室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊11發(fā)送出去；

所述電源模塊14，用于為所述載波通信模塊11、微控制器12及紅外對射光電傳感器模塊13提供電源。

本實用新型實施例所述的統(tǒng)計室內(nèi)人數(shù)的裝置，通過紅外對射光電傳感器模塊檢測是否有人經(jīng)過；并通過微控制器依據(jù)2個紅外對射光電傳感器模塊先后檢測到的結(jié)果順序，得到室內(nèi)人數(shù)，并將得到的所述室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊發(fā)送出去。這樣，利用2個紅外對射光電傳感器模塊實時地進(jìn)行有無人員進(jìn)出的檢測，得到室內(nèi)當(dāng)前的人數(shù)，實時性強(qiáng)且準(zhǔn)確度高；并利用低壓電力線載波通信方式，將得到的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去，以展示給用戶，由于電力線分布范圍廣、傳輸距離遠(yuǎn)、不需要重新布線，能夠降低人力和物力成本低。

本實施例中，如圖2所示，所述微控制器12可以將得到的室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊11上傳至上位機(jī)，便于用戶可以在上位機(jī)上查看當(dāng)前的室內(nèi)人數(shù)，所述微控制器12還可以將得到的室內(nèi)人數(shù)進(jìn)行存儲，例如，可以按照時間點存儲對應(yīng)時刻的室內(nèi)人數(shù)等，從而形成一套室內(nèi)人員的進(jìn)出檢測、人數(shù)統(tǒng)計、傳輸及顯示的系統(tǒng)，從而滿足不同應(yīng)用環(huán)境、不同用戶的需求，且統(tǒng)計結(jié)果精確性高、實時性強(qiáng)、實用性強(qiáng)。

本實施例中，低壓是指對地電壓在1000V及以下。

本實施例中，存儲室內(nèi)人數(shù)的時間間隔可以根據(jù)實際情況進(jìn)行指定，例如，可以為每隔30秒或1分鐘對當(dāng)前時刻的室內(nèi)人數(shù)進(jìn)行存儲，本實施例不作限定。

本實施例中，所述微控制器12可以為高性能的工業(yè)級微處理器STM32F103，STM32F103由ST公司研制而成，該微處理器芯片的內(nèi)核為ARM公司的32位Cortex-M3處理器。所述微處理器主要用于人數(shù)統(tǒng)計及人員進(jìn)出信息的采集以及與上位機(jī)進(jìn)行通信。

本實施例中，可以通過所述微控制器12實時監(jiān)測所述紅外對射光電傳感器模塊13的接收信號的電平狀態(tài)，從而確定是否有人員進(jìn)出，以便統(tǒng)計人員的進(jìn)出數(shù)量，最后得到當(dāng)前的室內(nèi)人數(shù)，并實時或定時將室內(nèi)人數(shù)通過所述載波通信模塊11上報給上位機(jī)，實時性強(qiáng)且準(zhǔn)確度高。

本實施例中，實時上報室內(nèi)人數(shù)的步驟可以包括：所述微控制器12接收上位機(jī)下發(fā)的實時獲取人數(shù)的指令，將所述微控制器12中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)信息上傳給所述上位機(jī)，從而做到實時性。定時上報室內(nèi)人數(shù)的步驟可以包括：按照設(shè)定的時間周期，通過計時器進(jìn)行計時，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時間后，所述微控制器12主動地將所述微控制器12中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)信息上傳給所述上位機(jī)，從而做到實時性。

本實施例中，作為一個可選實施例，所述微控制器12包括：存儲器及計時器；

所述存儲器，用于存儲得到的所述室內(nèi)人數(shù)及所述室內(nèi)人數(shù)對應(yīng)時刻；

所述微控制器12，具體用于接收實時獲取人數(shù)的指令，并依據(jù)所述實時獲取人數(shù)的指令，將所述存儲器中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去；還用于通過所述計時器進(jìn)行計時，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的時間后，將所述存儲器中存儲的距離當(dāng)前時刻最近一個時刻的室內(nèi)人數(shù)發(fā)送出去。

本實施例中，所述電源模塊14是整個裝置正常工作的關(guān)鍵部分，電源模塊14設(shè)計的好壞直接影響到裝置的穩(wěn)定性和性能。由于裝置的供電電壓多并且幅值也不相同，并且裝置對電源的性能要求高并且要求體積小、重量輕。因此，如圖3所示，所述電源模塊14可以包括：交流—直流(AC-DC)電源模塊141和直流—直流(DC-DC)電源模塊142這2個部分。

本實施例中，作為一可選實施例，所述交流—直流電源模塊141與所述直流—直流電源模塊142及所述載波通信模塊11相連；所述直流—直流電源模塊142與所述載波通信模塊11、數(shù)字隔離保護(hù)模塊15、微控制器12及紅外對射光電傳感器模塊13相連。

本實施例中，由于所述載波通信模塊11需要提供220V的交流電，因此裝置中必須引入220V電壓，同時，裝置里的其他模塊需要3.3V-12V的弱電，所以采用高性能開關(guān)電源的形式，將交流輸入轉(zhuǎn)換成直流低壓電，既滿足了220V的需求，也滿足了提供弱電的需求。根據(jù)供電需求以及現(xiàn)場的環(huán)境因素，所述交流—直流電源模塊141可以選擇用金升陽科技有限公司出品的工業(yè)級AC-DC隔離電源模塊，以提高裝置的安全性及可靠度，同時提高電磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)的特性并保護(hù)二次側(cè)。

本實施例中，作為一可選實施例，所述交流—直流電源模塊141可以包括：電壓轉(zhuǎn)換單元；所述電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將交流電轉(zhuǎn)換為兩路直流電，并將所述兩路直流電提供給所述直流—直流電源模塊142，其中，所述兩路直流電的電壓分別為12V和5V；所述交流—直流電源模塊141，用于為所述載波通信模塊11提供220V的交流電。

本實施例中，在整個裝置中，微控制器12需要3.3V電源電壓，可以將AC-DC電源模塊141輸出的一路5V直流電，通過所述直流—直流電源模塊142中的第一電壓轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)化為3.3V，從而為微控制器12提供穩(wěn)定的3.3V直流電壓，其中，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元可以包括：型號為SPX1117M3-3.3的芯片。

本實施例中，作為一可選實施例，所述直流—直流電源模塊142包括：第一電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊141輸出的5V直流電轉(zhuǎn)化為3.3V，為所述微控制器12供電。

本實施例中，所述載波通信模塊11弱電側(cè)需要5V和12V直流電，可以將所述AC-DC電源模塊141輸出的一路12V直流電通過所述直流—直流電源模塊142直接提供給所述載波通信模塊11，同時，可以通過所述直流—直流電源模塊142中的第二電壓轉(zhuǎn)換單元將所述交流—直流電源模塊141輸出的12V直流電轉(zhuǎn)化為5V直流電，從而為所述載波通信模塊11提供了5V和12V直流電，其中，所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元可以包括：型號為LM7805的芯片。

本實施例中，作為一可選實施例，所述直流—直流電源模塊142包括：第二電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊141輸出的12V直流電轉(zhuǎn)化為5V，為所述載波通信模塊11供電；

所述直流—直流電源模塊142，用于將所述交流—直流電源模塊141輸出的12V直流電提供給所述載波通信模塊11，為所述載波通信模塊11供電。

本實施例中，所述紅外對射光電傳感器模塊13需要被提供12V的直流電，考慮到電源的隔離，不將交流—直流電源模塊141輸出的一路12V電源直接提供給所述紅外對射光電傳感器模塊13，而是通過所述直流—直流電源模塊142中的第三電壓轉(zhuǎn)換單元將所述交流—直流電源模塊141輸出的5V直流電轉(zhuǎn)化為12V，為所述紅外對射光電傳感器模塊13供電，其中，所述第三電壓轉(zhuǎn)換單元可以包括：型號為B0512M-2W芯片。

本實施例中，作為一可選實施例，所述直流—直流電源模塊142包括：第三電壓轉(zhuǎn)換單元；

所述第三電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述交流—直流電源模塊141輸出的5V直流電轉(zhuǎn)化為12V，為所述紅外對射光電傳感器模塊13供電。

本實施例中，與每一個微控制器12連接的所述紅外對射光電傳感器模塊13的個數(shù)為2，可以根據(jù)這2個紅外對射光電傳感器模塊13先后檢測到的順序來判斷是否是有人進(jìn)入還是有人走出，這樣，通過2個紅外對射光電傳感器模塊13能夠精確檢測出室內(nèi)的人員進(jìn)出情況及室內(nèi)的人數(shù)。

本實施例中，每一個紅外對射光電傳感器模塊13包括：紅外對射光電發(fā)射端及紅外對射光電接收端；其中，需要為所述紅外對射光電發(fā)射端提供12V的穩(wěn)定直流電源，以便所述紅外對射光電發(fā)射端能夠持續(xù)發(fā)射紅外信號；也需要為所述紅外對射光電接收端提供12V的穩(wěn)定直流電源，同時，所述紅外對射光電接收端的一根信號線(用于接收所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號)直接連接到所述微控制器12的GPIO口，以便通過所述微控制器12實時監(jiān)測所述紅外對射光電傳感器模塊13的接收信號的電平狀態(tài)，從而確定是否有人員進(jìn)出，所述紅外對射光電傳感器模塊13的結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。

本實施例中，通過所述紅外對射光電傳感器模塊13檢測是否有人經(jīng)過的步驟可以包括：

所述紅外對射光電發(fā)射端持續(xù)發(fā)射紅外信號，紅外對射光電接收端持續(xù)接收所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，若紅外對射光電接收端能夠接收到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，所述紅外對射光電接收端的接收信號引腳TTL電平為低，一旦有人經(jīng)過，擋住了所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，也就是說，所述紅外對射光電接收端無法接收到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，則所述紅外對射光電接收端立刻將接收信號引腳TTL電平置高。

本實施例中，如圖2所示，上位機(jī)通過低壓電力線載波通信方式與節(jié)點群中的微控制器12通信，從而實現(xiàn)下發(fā)命令與上傳室內(nèi)人數(shù)；每個微控制器12與紅外對射光電傳感器模塊13中的紅外對射光電接收端連接，而紅外對射光電傳感器模塊13中的紅外對射光電接收端直接接外部的12V直流電源。

本實施例中，作為一可選實施例，每個紅外對射光電傳感器模塊13包括：紅外對射光電發(fā)射端及紅外對射光電接收端；

所述紅外對射光電發(fā)射端，用于發(fā)射紅外信號；

所述紅外對射光電接收端，用于接收所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，若接收到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，則表示無人經(jīng)過；若接收不到所述紅外對射光電發(fā)射端發(fā)射的紅外信號，則表示有人經(jīng)過。

本實施例中，所述載波通信模塊11與所述微控制器12通過串口進(jìn)行通信。在本裝置的硬件結(jié)構(gòu)中，微控制器12的串口的接收和發(fā)送端與所述載波通信模塊11的接收和發(fā)送端分別對應(yīng)連接，實現(xiàn)微控制器12與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。載波發(fā)送環(huán)境數(shù)據(jù)信號可以通過所述載波通信模塊11耦合到電力線，接收信號通過所述載波通信模塊11解耦，整個過程實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。所述載波通信模塊11內(nèi)部包含：數(shù)據(jù)處理主芯片，發(fā)送和接收配置線路，通過變壓器線圈實現(xiàn)與電力線的耦合，所述數(shù)據(jù)處理主芯片是載波的收發(fā)處理芯片，與微控制器12之間串行通信。

本實施例中，作為一可選實施例，所述裝置還包括：數(shù)字隔離保護(hù)模塊15；

所述微控制器12通過所述數(shù)字隔離保護(hù)模塊15與所述載波通信模塊11相連。

本實施例中，作為一可選實施例，所述數(shù)字隔離保護(hù)模塊15，用于將所述載波通信模塊11的電源與所述微控制器12的電源進(jìn)行隔離。

本實施例中，由于有220V強(qiáng)電接入到裝置中，為了對微控制器12進(jìn)行保護(hù)，在所述微控制器12與所述載波通信模塊11之間加入了數(shù)字隔離保護(hù)模塊15，所述數(shù)字隔離保護(hù)模塊15可以采用工業(yè)級Si8663BC-B-IS1型號的數(shù)字隔離芯片，也就是說，可以通過Si8663BC-B-IS1數(shù)字隔離芯片，將載波通信模塊11的電源與微控制器12的電源進(jìn)行隔離。所述Si8663BC-B-IS1數(shù)字隔離芯片具有六路通道，其中，三路的傳輸方向由微控制器12到載波通信模塊11，其余三路通道的傳輸方向是由載波通信模塊11到微控制器12；所述Si8663BC-B-IS1數(shù)字隔離芯片具有寬范圍的工作溫度，數(shù)據(jù)傳輸速率為150Mbps、抖動性能很低，可保證具有最低的數(shù)據(jù)傳輸錯誤和誤碼率。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。